畜牧养殖中猪的养殖对生态环境的影响
黄兵
云阳县桑坪镇产业发展服务中心
摘要 :生猪养殖的规模化发展对生态环境产生多维度影响,包括土壤重金属累积与微生物群落变异、地表水体富营养化及地下水污染、恶臭气体与温室气体排放等。这些影响导致生态系统服务功能退化、人体健康风险加剧及区域气候异常。研究构建污染源头控制、废弃物资源化利用、区域协同治理及政策保障的系统性改善策略,通过精准营养调控、清洁生产工艺、种养结合模式及智慧监管技术,实现养殖污染的全过程防控。研究为破解生猪产业发展与生态保护矛盾、推动农业绿色转型提供理论支撑与实践路径。
关键词 :生猪养殖;生态环境影响;污染胁迫;废弃物资源化;绿色养殖
在世界各国实现现代化的过程中,生猪养殖业规模化、集约化发展,保证猪肉供应的同时,也带来一系列复杂生态环境问题,畜禽养殖产生粪便、污水、气态污染物,对土壤-水体-大气系统形成较大压力,造成养分循环失衡、生物多样性下降、温室气体排放量增大等问题,影响区域的生态安全,也给人类健康、食品安全带来了巨大隐患[1]。因此,系统剖析生猪养殖对环境的作用机理,科学评价其危害后果,提出针对性的提升对策,是解决生猪养殖业发展、生态保护之间矛盾的有效途径,对于推进我国农业绿色转型和“双碳”目标实现,都有着重大的理论、实践意义。
一、猪养殖对生态环境的多维影响
(一)土壤系统的连锁性改变
我国生猪养殖业,每年产生20亿吨粪便,氮、磷排泄量占农业源排放总量的60%以上,过量硝态氮渗入,引起土壤硝化作用异常,磷富集导致铁铝氧化物钝化,使土壤保肥能力下降15%~20%;畜禽粪便中铜(150-250 mg/kg)、锌(3000 mg/kg)经排泄进入土壤表层,部分地区表层土壤铜浓度超过背景值3.2倍,形成重金属污染带。
粪便滞留,导致土壤中好氧细菌数量下降30%,厌氧细菌占比增加65%,固氮菌、解磷菌数量减少,高通量测序结果表明:养殖区域土壤病原菌丰度较正常区域高45%,抗性基因种类增加2-3倍,造成土壤微生物群落的“逆演替”,破坏土壤生态平衡。
(二)水生态系统的污染胁迫
养殖废水化学需氧量(COD)含量在8000~15000毫克/升,较城市生活污水高出20~30倍;总氮、总磷分别超标50倍、30倍,在相关地区,养殖基地500米范围水体透明度下降60%[2],叶绿素a浓度升高2.3倍,蓝藻水华暴发频率增至3倍,溶解氧低于3毫克/升厌氧状态持续时间较长。
水体中硝态氮是主要污染物,水体中该污染物浓度普遍在10毫克/升以上,最高可达45毫克/升;磺胺类、四环素类抗生素检出率超过70%,部分区域浓度达到微克/升级别,对浅层地下水、水生态系统造成危害。
(三)大气环境的复合污染压力
畜禽养殖过程中,氨气(NH₃)排放量占农业源的75%,硫化氢(H₂S)浓度为0.5-1.2 ppm,远超0.01 ppm嗅阈;500米范围内挥发性脂肪酸(VFAs)含量,是本底值3倍,导致68%周边居民对空气异味感到不适。
我国生猪养殖业,每年因肠道发酵产生1200万吨甲烷,占农业源的32%;粪便管理过程中一氧化二氮(N₂O)排放量,占农业源的40%,规模化猪场单位生猪二氧化碳当量(CO₂-eq),排放量为1.2吨/头;养殖密集区,大气中甲烷浓度较非养殖区高15%~20%,对区域性温室效应产生影响。
二、猪养殖环境影响的系统性改善策略
(一)污染源头控制技术体系
1. 精准营养调控技术
采用低蛋白日粮技术,将饲料粗蛋白质水平降低2%~4%,添加赖氨酸、蛋氨酸等合成氨基酸,氮素排泄量减少15%~20%;以500-1000 U/kg比例,在饲料中添加植酸酶、纤维素酶等酶制剂,可提升磷元素利用率30%,增强钙、锌等矿物质吸收率25%。该技术,从养分摄取端削减氮、磷等污染物的生成基础,降低粪便污水的处理负荷,为养殖污染源头减排提供支撑。
2. 清洁生产工艺升级
应用“干式清粪—异位发酵”一体化工艺,经机械分选实现固液分离,令粪污产生量较传统方法减少40%,配套异位发酵床技术,将废水COD去除率提升60%;应用智能饮水设备,让漏水量从传统水嘴30%降至5%以下,节水率达40%;对养殖设施进行改造;采用负压通风系统和活性炭吸附装置,构建多级臭气处理体系,将氨气、硫化氢等异味气体,排放量削减50%,有效抑制养殖异味扩散污染[3]。
(二)废弃物资源化利用技术链
1. 粪污能源化利用
规模化猪场配套建设厌氧消化装置,单头生猪年产生粪污可转化15~20 m³沼气,满足养殖场30%~40%能源需求;厌氧消化后的沼渣经处理制成有机质含量≥45%、N+P₂O₅+K₂O≥5%的商品有机肥,沼液经膜分离技术,完成深度处理,让COD≤100 mg/L,达到农田灌溉水质标准,实现氮磷养分在作物种植中循环利用。构建“粪便—能源—肥料”的物质转化链条,在降低污染负荷的同时,创造可再生能源和有机肥的生产价值。
2. 病死猪无害化处理
采用高温生物降解技术,在55-60℃条件下处理病死猪144小时,病原菌杀灭率≥99.99%,降解产物含水率≤30%,直接作为有机肥原料;建设区域性病死猪集中处置中心,配套智能物流监控系统,对收集、运输、处理全过程实施标准化监管,保证处置流程的规范性与可追溯性。技术突破传统处理方式局限,以生物降解,实现病死猪的减量化、无害化、资源化,阻断病原传播风险,为农业循环经济提供优质有机质来源。
(三)区域环境协同治理模式
1. 种养结合循环体系
按照“1头猪配套0.1亩消纳地”的配比,构建“猪—沼气池—果园/菜地”生态循环模式,经粪污厌氧发酵生产沼气、沼渣沼液还田施肥,实现养殖废弃物与种植业养分闭环。多地实践显示:该模式使农田化肥用量减少30%,农产品硝酸盐含量下降15%、糖度提升20%,养殖污染负荷较传统模式降低40%以上。消纳地配置,促进区域内氮磷平衡,减少化肥依赖,形成种养协同减排、互利共生生态农业体系[4]。
2. 智慧环境监管平台
构建物联网传感网络,实时采集养殖场粪污排放(氨气、硫化氢)、水质(COD、总氮)、土壤环境(pH值、重金属)参数,借助区块链技术对数据,实现分布式存证,保证环境数据的真实、可追溯;集成机器学习算法,建立环境风险预警模型,当污染物指标超标时,自动触发应急响应机制,联动养殖企业与监管部门实施防控措施。该平台提升监管效率30%以上,推动养殖污染管理从末端治理向全过程动态监控转变。
结束语
综上所述,生猪养殖的环境影响本质上是产业发展模式与生态承载能力的失衡问题。唯有通过 “源头减排 - 过程控制 - 末端利用” 的全链条治理,构建 “技术创新 - 政策引导 - 产业协同” 的立体防控体系,才能实现生猪产业从 “规模扩张” 向 “绿色发展” 的根本性转变。未来需进一步加强微生物肥料、生物天然气等前沿技术研发,完善养殖废弃物资源化的经济性评价体系,为全球畜牧业可持续发展提供“中国方案”。
参考文献
[1]刘淑清. 畜牧养殖对生态环境的影响 ——以生猪养殖为例[J]. 畜牧业环境,2020(23):5.
[2]高素敏. 畜牧养殖业对生态环境的影响分析——以生猪养殖为例[J]. 乡村科技,2017(24):81-82.
[3]向家兴. 畜牧养殖中猪的养殖对生态环境的影响探析[J]. 畜牧业环境,2023(5):42-44.
[4]李新征. 畜牧养殖中猪的养殖对生态环境的影响探析[J]. 中国动物保健,2025,27(2):145-146.